Studium hlubokomořských korálů odhaluje, že oceánské proudy nepodpořily nárůst hladiny atmosférického oxidu uhličitého

28. 6. 2023

Studie vedená univerzitou v Bristolu ve Velké Británii a Nanjingskou univerzitou v Číně zkoumala historické hlubinné korály, aby vrhla zajímavé nové světlo na historii chemie oceánů.

Pochopení toho, co vedlo k předindustriálnímu nárůstu hladiny oxidu uhličitého (CO₂) během holocénu, který se datuje asi 11 700 let do současnosti, je předmětem vědecké debaty. Jedna teorie naznačuje, že zvýšení fyzického vzestupu hlubokých vod bohatých na uhlík na povrch Jižního oceánu, jinými slovy změny v oceánské cirkulaci ve vysokých zeměpisných šířkách, mohlo vyvolat uvolnění mořského uhlíku do atmosféry, i když to není plně pochopeno.

Vedoucí autor Tianyu Chen, profesor mořské geochemie na Nanjing University a University of Bristol, řekl: "Náš výzkum zpochybňuje předpoklady ohledně role oceánské cirkulace v uhlíkovém cyklu během holocénu. Poskytnutím radiokarbonových důkazů o stabilitě těchto procesů dláždíme cestu pro hlubší pochopení složitých interakcí mezi oceánem a klimatickým systémem Země."

Holocén, který následoval po ústupu hlavních ledových příkrovů na severní polokouli, je poslední meziledovou dobou na Zemi a dlouho fascinoval vědce, kteří studují nedávnou klimatickou historii. Klíčovým aspektem tohoto období je nárůst hladiny CO₂ v atmosféře. Zpočátku, na počátku holocénu, byly hladiny CO₂ přibližně 260 částic na milion objemu (ppmv). V průběhu asi 5 000 let se však zvýšily o 20 ppmv, což odpovídá přibližně 150 gigatunám CO₂.

Korály jsou pozoruhodné organismy, kterým se v průběhu holocénu dařilo na podmořských horách. Mezinárodní tým výzkumníků pečlivě datoval údaje o hlubokomořských korálech z Drakeova průlivu, který se nachází mezi Jižní Amerikou a Antarktidou, stejně jako z Reykjanes Ridge jižně od Islandu z tohoto období. Tyto korály žijí v hloubkách vody táhnoucích se 1 900 metrů v antarktických cirkumpolárních vodách a v hlubokých vodách severního Atlantiku.

Radiokarbonová data překvapivě naznačují, že ventilace v antarktických cirkumpolárních vodách a v hlubokých vodách severního Atlantiku zůstala relativně stabilní.

Zjištění publikovaná v časopise Nature Geoscience naznačují, že dlouhodobé míšení polárních oceánů mezi povrchovou a hlubokou vodou v tisíciletém měřítku neprodělalo významné narušení. V důsledku toho to naznačuje, že samotná cirkulace v severním Atlantiku a Jižním oceánu nevedla k nárůstu atmosférických hladin CO₂ během holocénu. Místo toho vědci navrhují, že tento vzestup mohly ovlivnit biogeochemické cykly, které přerozdělují živiny a uhlík v oceánu a na pevnině.

Spoluautor Dr. Joseph Stewart, výzkumný pracovník geochemie na univerzitě v Bristolu, řekl: "Díky rozpadu radioaktivních izotopů v jejich kostrách obsahují hlubinné korály v podstatě dvoje "hodiny". Stopová množství uranu-238 v korálech se postupně rozpadají na thorium-230, což nám umožňuje přesně posoudit jejich stáří měřením tohoto izotopového poměru.

"Druhé hodiny, radiouhlík (C-14), se také pomalu rozkládají, ale převážně vstupují do oceánů přes atmosféru. Obsah radioaktivního uhlíku v korálech nám proto říká, jak dlouho byly hluboké vody s nedostatkem radioaktivního uhlíku mimo kontakt s povrchovými vodami bohatými na radioaktivní uhlík. Použitím obou "hodin" společně jsme byli schopni posoudit rychlost ventilace oceánu během tohoto klíčového intervalu."

Tato studie představuje důležitý krok vpřed při odhalování vztahu mezi cirkulací oceánů, oběhem uhlíku a dynamikou klimatu během holocénu. Budoucí komplexní pochopení přirozených a člověkem vyvolaných variací v uhlíkovém cyklu bude nezbytné pro plné pochopení uhlíkové bilance atmosféry v holocénu.

Spoluautorka Laura Robinson, profesorka geochemie na univerzitě v Bristolu, dodala: "Tato zjištění přispívají k rostoucímu množství znalostí v této oblasti a podtrhují důležitost dalšího zkoumání mechanismu, který odděluje biogeochemický cyklus a fyzickou cirkulaci oceánu během holocénu."

Zdroj v angličtině: ZDE